肠炎沙门氏菌SEF14菌毛及SefD蛋白的研究进展
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前景 及 方 向。
关键 词 ： Ｓ Ｅ Ｆ １ ４ 菌毛 ； Ｓ ｅ ｆ ｒ ） 蛋白； 功能； 结构； 疫苗
中 图分 类号 ： Ｒ ３ ７ ８ ． ２ ＋ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ６ — ７ ９ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） ０ １ — ０ ０ ４ ７ — ０ ２
危害。 沙 门氏 菌 的表 面 有 很 多 的 菌 毛 ，多 数 菌 毛在 沙 门 的 超 微 结 构 引 起 了 科 学 家 的 关 注 。 菌 毛 的 蛋 白亚 基
Ｓ ｅ ￣ Ａ蛋 白和 Ｓ ｅ ｆ Ｄ蛋 白均 是 通 过 Ｃ ｈ ａ ｐ ｅ ｒ ｏ ｎ ｅ — Ｕ ｓ ｈ ｅ ｒ ｓ ｅ —
＿ ｛
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ｓ ｅ ｆ Ｃ
．
Ｍａ ｊ ｏ ｒ Ｃｈ ａ ｐ ｅ ｒ ｏ ｎ ｅ
Ｓｕ ｂ ｕ ｎ 嚏 ．
Ｕｓ ｈ ｅ ｒ
Ａｄ ｈ ｅ ｓ ｉ ｎ
图１ ｓ ｅ ｆ 操 纵 子 基 因结 构 图
门 氏菌疾 病 ， 而召 回了 ５ Ｏ亿 ｔ的 鸡 蛋 。 由 此 可 见 ， 沙 门 氏 菌 给 人 类 健 康 及 社 会 经 济 带 来 了 比较 大 的
另外 ， 根据 Ｂ ｉ ｎ ｇ Ｌ ｉ ｕ等 人 的 克 隆 构 建 、 蛋 白纯 化 及 结 晶的方法 ， Ｓ ｅ ｆ Ｄ蛋 白的 结 构 已经 被 解 析 出 来 。蛋 白 Ｓ ｅ ｆ Ｄｄ ｓ ｃ Ａ含 有 ９个 Ｂ 折 叠 片段 【 ｌ ０ １ ， 它 的 结 构 和 其 他 菌 毛上 的顶端蛋 白（ Ａａ ｆ ／ Ｄ ｒ ａ家 族 蛋 白 『 １ 】 】 ） 的 结 构 域 是 相 似 的 。纯 化 得 到 的 Ｓ ｅ ｆ Ｄ ｄ ｓ ｃ Ａ蛋 白是 一 个 稳 定 的 二 聚 体， 结 构 显 示 两 个 单 体靠 疏水 面 相 互 结 合 在 一 起 。 在 Ｒ ｏ ｘ ａ ｎ ａ Ｓ ａ ｎ ｃ ｈ ｅ ｚ — Ｉ ｎ ｇ ｕ ｎ ｚ ａ等人 的研 究 中 ， 分 别 用 缺少 Ｓ ｅ ｆ Ｄ蛋 白 的疫 苗 、包 含 Ｓ ｅ ｆ） ｒ 蛋 白的 疫 苗 及 空 白 （ 无疫 苗 ） 去 免 疫 小 鼠【 １ ２ １ ， 然 后 给 这 ｊ组 小 鼠都 注 射 沙 门 氏菌 ， ２ １ ｄ后 从 小 鼠脾 脏 中 回 收沙 门 氏菌 ， 回 收率 分
别 编码 ： 菌毛上主要 的蛋 白亚基 Ｓ ｅ ｆ Ａ； 细 胞 周 质 中 的
伴 侣蛋 白 Ｓ ｅ ｆ Ｂ； 细 胞 外 膜 上 的孔 道 蛋 白 Ｓ ｅ ｆ Ｃ； 菌 毛 上 的另 一 种 少数 的蛋 白亚 基 Ｓ ｅ ｆ Ｄ。
２ Ｓ Ｅ Ｆ １ ４菌 毛 的分 泌组 装过 程
Ｓ Ｅ Ｆ １ ４菌 毛 的分 泌组 装 过 程 及 由蛋 白亚 基 组 成
近 年来 ， 血 清 型 的 肠 炎 沙 门 氏 菌 占 实 验 室 已 经
确诊 的 沙 门 氏菌 病 的 ２ ０ ％ 。食 用 鸡 蛋 及 鸡 蛋 相 关 的 食 品 感 染 沙 门 氏 菌 病 的 风 险 概 率 也 在 逐 年 上 升
中 …。 在 美 国 ， 曾 经 因 为 有 多 个 州 的 鸡 场 爆 发 了 沙
ｃ ｒ ｅ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ａ ｔ ｈ ｗ ａ ｙ（ Ｃ Ｕ ）途 径 ［ ５ 】 合 成 与 分 泌 的 。Ｃ ｈ ａ ｐ ｅ ｒ —
氏 菌 黏 附 到 肠 上 皮 细 胞 的过 程 中发 挥 着 重 要 的 作 用 。
Ｓ Ｅ Ｆ １ ４菌 毛 是 血 清 这 就 提示 Ｓ Ｅ Ｆ １ ４ 娥 ＿ 】 氏菌昕特 有 的一 种 菌 毛 ［ ２ １ ， 所 具 有 的 致 病
２ ０ １ ７ 牟 第 ４ ７ 卷 ・ 第 １ 期
Ｉ ＇ ， ｌ Ｉ
ｍ
肠炎 沙 门氏菌 Ｓ Ｅ Ｆ １ ４菌毛及 Ｓ ｅ ｆ Ｄ蛋 白的研究进展
张 丽
（ 山西 医科 大学基础 医学 院 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ０ １ ）
摘 要 ： Ｓ Ｅ Ｆ １ ４茵毛是血清型肠炎沙门氏茵所特有的一种茵毛。文章不仅综述 了 Ｓ Ｅ Ｆ １ ４ 茵毛的分布、功能及组装形
Ｃ Ｙ Ｔ 饼， Ｌ ＾ Ｓ ＿
图２ Ｃｈ ａ ｐ ｅ ｒ ｏ ｎ ｅ — Ｕ ｓ ｈ ｅ ｒ 分 泌 途 径
作 者简 介 ： 张
丽（ １ ９ ８ ８ 一 ） ， 女， 山西 太原 人 ， 助教 ， 研 究 方 向为病 原 生物 学 。
囝叫 ｓ … ｈ ｕ ｚ ｈ ｕ 论 ａ ｎ
ｏ ｎ ｅ — Ｕ ｓ ｈ ｅ ｒ ｓ ｅ ｃ ｒ ｅ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ａ ｔ ｈ ｗａ ｙ ［ ￣ （ Ｃ Ｕ ） 途 径 是 专 门负 责 组 装
一
大 部 分 革 兰 氏 阴性 菌 的外 膜 上 的菌 毛 的分 泌途 径 ，
首先 Ｓ ｅ ｆ Ａ蛋 白和 Ｓ ｅ ｆ Ｄ 蛋 白 在 沙 门 氏 菌 细 胞 质 中 合 成， 合成之后 ， 通 过 一 般 分 泌 途 径 分 泌 到细 胞 周 质 中 ， 细 胞 周 质 中 的分 子 伴 侣 Ｓ ｅ ｆ Ｂ蛋 白 与之 互 补 结 合 ［ ７ １ ， 然 后 分 子伴 侣 蛋 白 Ｓ ｅ ｆ Ｂ将 菌 毛蛋 白 Ｓ ｅ ｆ Ａ或 Ｓ ｅ ｆ Ｄ蛋 白通 过 细菌 外 膜 的 孔 道 Ｓ ｅ ｆ Ｃ运送 与组 装 到 细菌 外 膜 上 唧 。
成， 还 综 述 了 目前针 对 Ｓ Ｅ Ｆ １ ４茵毛 上 的 顶 端 蛋 白 Ｓ ｅ ｆ ｒ ）所进 行 的研 究及 成 果 ， 包括 确 定 了 Ｓ ｅ ｆ ｒ ）蛋 白的 功 能 、 解析 了
Ｓ ｅ ｆ ｒ ） 蛋 白的结构及证 实了含有 Ｓ ｅ ｆ ｒ ） 蛋 白的疫苗的有效性。 最后在此研究基础上还提 出了以后关于 Ｓ ｅ ｆ ｒ ） 蛋 白的研 究
性 特 点 有 关 。然 而 Ｓ Ｅ Ｆ １ ４菌 毛并 不 介 导 血 清 型肠 炎 沙 门 氏菌 与 上皮 细 胞 的 黏 附 ， 而 其 与 被 巨 噬 细 胞 吞 噬 及
在 巨噬 细 胞 内 的存 活 有 关 系 。
１ ｓ ｅ ｆ 基 因的特 点
ｓ ｅ ｆ 基 因分 布 于血 清 型肠 炎 沙 门 氏菌染 色 体 的小 的 毒力 岛上 ， 该 操纵 子 中包 含 着 ４个 连续 的结构 基 因是 在 分泌与组装成 Ｓ Ｅ Ｆ １ ４菌 毛所 必 需 的 即 ｓ ｅ ｆ （ ＡＢ Ｃ Ｄ） ， 分
Ｓ Ｅ Ｆ１ ４菌 毛 是 由多 个 蛋 白亚 基 首 尾 连 接 而 成 的 。 从 细胞 膜 开始 ， 首 先 由多 个 Ｓ ｅ ｆ Ａ蛋 白首 尾 顺 次 镶 嵌 连
接 形 成 一 个 杆 状 的 菌 毛结 构 。对 ｓ ｅ ｆ Ｄ基 因 进 行 Ｄ Ｎ Ａ
２ ０ １ ７年 第 ４ ７卷 ・ 第１ 期
关键 词 ： Ｓ Ｅ Ｆ １ ４ 菌毛 ； Ｓ ｅ ｆ ｒ ） 蛋白； 功能； 结构； 疫苗
中 图分 类号 ： Ｒ ３ ７ ８ ． ２ ＋ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ６ — ７ ９ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） ０ １ — ０ ０ ４ ７ — ０ ２
危害。 沙 门氏 菌 的表 面 有 很 多 的 菌 毛 ，多 数 菌 毛在 沙 门 的 超 微 结 构 引 起 了 科 学 家 的 关 注 。 菌 毛 的 蛋 白亚 基
Ｓ ｅ ￣ Ａ蛋 白和 Ｓ ｅ ｆ Ｄ蛋 白均 是 通 过 Ｃ ｈ ａ ｐ ｅ ｒ ｏ ｎ ｅ — Ｕ ｓ ｈ ｅ ｒ ｓ ｅ —
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图１ ｓ ｅ ｆ 操 纵 子 基 因结 构 图
门 氏菌疾 病 ， 而召 回了 ５ Ｏ亿 ｔ的 鸡 蛋 。 由 此 可 见 ， 沙 门 氏 菌 给 人 类 健 康 及 社 会 经 济 带 来 了 比较 大 的
另外 ， 根据 Ｂ ｉ ｎ ｇ Ｌ ｉ ｕ等 人 的 克 隆 构 建 、 蛋 白纯 化 及 结 晶的方法 ， Ｓ ｅ ｆ Ｄ蛋 白的 结 构 已经 被 解 析 出 来 。蛋 白 Ｓ ｅ ｆ Ｄｄ ｓ ｃ Ａ含 有 ９个 Ｂ 折 叠 片段 【 ｌ ０ １ ， 它 的 结 构 和 其 他 菌 毛上 的顶端蛋 白（ Ａａ ｆ ／ Ｄ ｒ ａ家 族 蛋 白 『 １ 】 】 ） 的 结 构 域 是 相 似 的 。纯 化 得 到 的 Ｓ ｅ ｆ Ｄ ｄ ｓ ｃ Ａ蛋 白是 一 个 稳 定 的 二 聚 体， 结 构 显 示 两 个 单 体靠 疏水 面 相 互 结 合 在 一 起 。 在 Ｒ ｏ ｘ ａ ｎ ａ Ｓ ａ ｎ ｃ ｈ ｅ ｚ — Ｉ ｎ ｇ ｕ ｎ ｚ ａ等人 的研 究 中 ， 分 别 用 缺少 Ｓ ｅ ｆ Ｄ蛋 白 的疫 苗 、包 含 Ｓ ｅ ｆ） ｒ 蛋 白的 疫 苗 及 空 白 （ 无疫 苗 ） 去 免 疫 小 鼠【 １ ２ １ ， 然 后 给 这 ｊ组 小 鼠都 注 射 沙 门 氏菌 ， ２ １ ｄ后 从 小 鼠脾 脏 中 回 收沙 门 氏菌 ， 回 收率 分
别 编码 ： 菌毛上主要 的蛋 白亚基 Ｓ ｅ ｆ Ａ； 细 胞 周 质 中 的
伴 侣蛋 白 Ｓ ｅ ｆ Ｂ； 细 胞 外 膜 上 的孔 道 蛋 白 Ｓ ｅ ｆ Ｃ； 菌 毛 上 的另 一 种 少数 的蛋 白亚 基 Ｓ ｅ ｆ Ｄ。
２ Ｓ Ｅ Ｆ １ ４菌 毛 的分 泌组 装过 程
Ｓ Ｅ Ｆ １ ４菌 毛 的分 泌组 装 过 程 及 由蛋 白亚 基 组 成
近 年来 ， 血 清 型 的 肠 炎 沙 门 氏 菌 占 实 验 室 已 经
确诊 的 沙 门 氏菌 病 的 ２ ０ ％ 。食 用 鸡 蛋 及 鸡 蛋 相 关 的 食 品 感 染 沙 门 氏 菌 病 的 风 险 概 率 也 在 逐 年 上 升
中 …。 在 美 国 ， 曾 经 因 为 有 多 个 州 的 鸡 场 爆 发 了 沙
ｃ ｒ ｅ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ａ ｔ ｈ ｗ ａ ｙ（ Ｃ Ｕ ）途 径 ［ ５ 】 合 成 与 分 泌 的 。Ｃ ｈ ａ ｐ ｅ ｒ —
氏 菌 黏 附 到 肠 上 皮 细 胞 的过 程 中发 挥 着 重 要 的 作 用 。
Ｓ Ｅ Ｆ １ ４菌 毛 是 血 清 这 就 提示 Ｓ Ｅ Ｆ １ ４ 娥 ＿ 】 氏菌昕特 有 的一 种 菌 毛 ［ ２ １ ， 所 具 有 的 致 病
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肠炎 沙 门氏菌 Ｓ Ｅ Ｆ １ ４菌毛及 Ｓ ｅ ｆ Ｄ蛋 白的研究进展
张 丽
（ 山西 医科 大学基础 医学 院 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ０ １ ）
摘 要 ： Ｓ Ｅ Ｆ １ ４茵毛是血清型肠炎沙门氏茵所特有的一种茵毛。文章不仅综述 了 Ｓ Ｅ Ｆ １ ４ 茵毛的分布、功能及组装形
Ｃ Ｙ Ｔ 饼， Ｌ ＾ Ｓ ＿
图２ Ｃｈ ａ ｐ ｅ ｒ ｏ ｎ ｅ — Ｕ ｓ ｈ ｅ ｒ 分 泌 途 径
作 者简 介 ： 张
丽（ １ ９ ８ ８ 一 ） ， 女， 山西 太原 人 ， 助教 ， 研 究 方 向为病 原 生物 学 。
囝叫 ｓ … ｈ ｕ ｚ ｈ ｕ 论 ａ ｎ
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一
大 部 分 革 兰 氏 阴性 菌 的外 膜 上 的菌 毛 的分 泌途 径 ，
首先 Ｓ ｅ ｆ Ａ蛋 白和 Ｓ ｅ ｆ Ｄ 蛋 白 在 沙 门 氏 菌 细 胞 质 中 合 成， 合成之后 ， 通 过 一 般 分 泌 途 径 分 泌 到细 胞 周 质 中 ， 细 胞 周 质 中 的分 子 伴 侣 Ｓ ｅ ｆ Ｂ蛋 白 与之 互 补 结 合 ［ ７ １ ， 然 后 分 子伴 侣 蛋 白 Ｓ ｅ ｆ Ｂ将 菌 毛蛋 白 Ｓ ｅ ｆ Ａ或 Ｓ ｅ ｆ Ｄ蛋 白通 过 细菌 外 膜 的 孔 道 Ｓ ｅ ｆ Ｃ运送 与组 装 到 细菌 外 膜 上 唧 。
成， 还 综 述 了 目前针 对 Ｓ Ｅ Ｆ １ ４茵毛 上 的 顶 端 蛋 白 Ｓ ｅ ｆ ｒ ）所进 行 的研 究及 成 果 ， 包括 确 定 了 Ｓ ｅ ｆ ｒ ）蛋 白的 功 能 、 解析 了
Ｓ ｅ ｆ ｒ ） 蛋 白的结构及证 实了含有 Ｓ ｅ ｆ ｒ ） 蛋 白的疫苗的有效性。 最后在此研究基础上还提 出了以后关于 Ｓ ｅ ｆ ｒ ） 蛋 白的研 究
性 特 点 有 关 。然 而 Ｓ Ｅ Ｆ １ ４菌 毛并 不 介 导 血 清 型肠 炎 沙 门 氏菌 与 上皮 细 胞 的 黏 附 ， 而 其 与 被 巨 噬 细 胞 吞 噬 及
在 巨噬 细 胞 内 的存 活 有 关 系 。
１ ｓ ｅ ｆ 基 因的特 点
ｓ ｅ ｆ 基 因分 布 于血 清 型肠 炎 沙 门 氏菌染 色 体 的小 的 毒力 岛上 ， 该 操纵 子 中包 含 着 ４个 连续 的结构 基 因是 在 分泌与组装成 Ｓ Ｅ Ｆ １ ４菌 毛所 必 需 的 即 ｓ ｅ ｆ （ ＡＢ Ｃ Ｄ） ， 分
Ｓ Ｅ Ｆ１ ４菌 毛 是 由多 个 蛋 白亚 基 首 尾 连 接 而 成 的 。 从 细胞 膜 开始 ， 首 先 由多 个 Ｓ ｅ ｆ Ａ蛋 白首 尾 顺 次 镶 嵌 连
接 形 成 一 个 杆 状 的 菌 毛结 构 。对 ｓ ｅ ｆ Ｄ基 因 进 行 Ｄ Ｎ Ａ
２ ０ １ ７年 第 ４ ７卷 ・ 第１ 期